Question

【題目】為了研究大腸桿菌產(chǎn)生抗鏈霉素的抗藥性突變是自發(fā)產(chǎn)生的還是在環(huán)境因素的作用下產(chǎn)生的，研究人員做了如下實驗（如下圖）：

步驟一：將對鏈霉素敏感的大腸桿菌稀釋涂布在不含鏈霉素的平板1上，待其長出密集的小菌落后，用影印法接種到不含鏈霉素的培養(yǎng)基平板2上，隨即再影印到含有鏈霉素的培養(yǎng)基平板3上。經(jīng)培養(yǎng)后，在平板3上出現(xiàn)了個別抗鏈霉素的菌落。

步驟二：對培養(yǎng)皿2和3進行比較，在平板2上找到與平板3上位置相同的那幾個菌落，將平板2上與平板3上位置相同的菌落挑至不含鏈霉素的培養(yǎng)液4中，經(jīng)培養(yǎng)后，再稀釋涂布在平板5上。并重復以上各步驟，最后在試管12中獲得了較純的抗鏈霉素菌落。

根據(jù)以上材料回答下列問題：

(1)自然條件下，大腸桿菌可遺傳變異的來源是_____，若要鑒定大腸桿菌菌落，可用_________培養(yǎng)基。

(2)3號、7號、11號培養(yǎng)基中加入鏈霉素的作用是_______，3號培養(yǎng)皿中的菌落比1號、2號中的菌落少很多，這說明了_________。

(3)你認為該實驗最關鍵的設計思路是_______。

(4)該實驗得到的結論是_____________。

Answer 1

【答案】基因突變 伊紅-美藍 選擇混合菌種中的抗藥性菌落 生物的自然突變率很低 通過影印接種的方法，在沒有鏈霉素的培養(yǎng)基中找到了抗鏈霉素的菌落 微生物的抗藥性突變是自發(fā)產(chǎn)生的，而不是在環(huán)境因素的作用下誘導產(chǎn)生

【解析】

1、影印培養(yǎng)法實質(zhì)上是使在一系列培養(yǎng)皿的相同位置上能出現(xiàn)相同菌落的一種接種培養(yǎng)方法。通過影印培養(yǎng)法，可以從在非選擇性條件下生長的細菌群體中，分離出各種類型的突變種。
2、基因突變是隨機的、不定向的，自然選擇是定向的，微生物的抗藥性突變是自發(fā)產(chǎn)生的，環(huán)境只能對抗藥性突變進行選擇。

（1）大腸桿菌屬于原核生物，無染色體，不產(chǎn)生染色體變異，不進行有性生殖，不能產(chǎn)生基因重組，因此大腸桿菌可遺傳變異的來源是基因突變。若要鑒定大腸桿菌菌落，可用伊紅-美藍培養(yǎng)基。
（2）在培養(yǎng)基中加入鏈霉素可以起到選擇的作用；3號培養(yǎng)皿中的菌落比1號、2號中的菌落少很多，原因是3號中有鏈霉素，這說明抗藥性的數(shù)量少,是因為生物的自然突變率很低，即發(fā)生抗藥性突變的大腸桿菌數(shù)量少。
（3）該實驗最關鍵的設計思路是對照實驗，該實驗設計的巧妙之處是最終獲得的抗藥性細菌一直沒有接觸鏈霉素，思路即通過影印接種的方法，在沒有鏈霉素的培養(yǎng)基中找到了抗鏈霉素的菌落。
（4）實驗中的1和2號試管中沒有加鏈霉素，但最終卻從它們中獲得了抗鏈霉素的菌種，是由于大腸桿菌等微生物的抗藥性突變是自發(fā)產(chǎn)生的，而不是在環(huán)境因素鏈霉素等的作用下誘導產(chǎn)生。